《农业生态技术》PPT课件.ppt

1、第二章农业生态技术，农业生态系统概念1，系统1。定义系统论的创始人是奥地利贝塔朗菲(L. V. Bertalanffy)。系统是交互和相互依赖的多个组件结合在一起的具有特定功能的整体。系统必须具备的三个茄子条件：由两个或多个组组成。组件之间有密切的关系。整体完成一定的功能。系统是客观世界事物存在的普遍形式，万事万物都可以说是系统。例如，计算机是系统，生物是系统，企业是系统，部门，经济合作区，社会组织图系统。牙齿系统大大小小，包括一个国家，甚至整个地球和宇宙，细胞或分子，原子。2 .系统的结构特性系统有边界。系统具有层次结构。也就是说，系统由多个子系统组成，系统本身也是较大系统的子系统。组成系统

2、的集团之间有一定的双向关系。系统的组在空间上有一定的排列位置关系。(2)系统的基本特征1。系统结构的有序性是所有系统有序、无序的因素结合在一起的，不是系统。系统结构的顺序具体出现在系统的边界和系统层次结构的两个茄子方面，即(1)系统的边界。系统有边界，与大小无关。边界是区分系统和环境的基础。系统界限比较明确，但有些比较模糊。系统的边界可以自然或人为地划分。例如，动物的毛皮构成了牙齿动物个人系统的自然边界，但对于土壤系统来说，明确划分边界可能会有些困难。上边界是与大气的折叠面，下边界通常是根据研究目的人工确定的，例如犁地、根下或母岩表面。明确系统的界限是为了便于研究边界内的事物。由系统边界确定的

3、原则是将研究分析问题的重要部分和对研究问题产生重大影响的部分归为系统组件，不重要的部分将与研究问题相关但没有重大影响的部分归为系统环境。(2)系统的级别。系统有分层现象，无论繁杂还是简朴。也就是说，由特定元素(或子系统)组成的系统和构成较大系统的元素(或子系统)，在宏方向上可以按层合成，在微观方向上可以按层分解，从而表现出明显的层次关系。这是，太阳系，地球，土壤，植物，农业生态学研究对象主要是农业生态系统。农业生态系统是人类为了满足社会需求，在一定的界限内通过人类的介入，利用生物和生物、生物和环境之间的能量和物质联系建立的功能整体，客观地以系统的形式存在。从系统的角度研究和分析农业生态问题，可

4、以更深入、更全面地了解农业生产体系的特点和规律，控制农业生产，进一步控制资源环境的有效利用。2 .系统的完整性系统的完整性主要表明构成系统的各个元素之间必须存在一定比例的关系和空间位置排列关系为了完成系统的特定功能，各要素必须分担，徐璐结合。这是系统实现能源、物质、信息、价值等转换和循环功能的“目的性”要求。3.系统功能的集成系统的集成是指系统的整体功能大于每个组件功能总和的特性，也称为系统的集成效果。通常，系统的整体功能不是每个组件功能的简单添加和积累，而是包含每个元素的特定功能和每个元素之间交互所产生的新功能的聚合效果。第三，生态系统的组成生态系统种类多，其组成成分也很复杂，但牙齿群体的性

5、质可分为两个茄子类别：生物成分和非生物成分。其中生物成分是指生态系统中的动物、植物、微生物等。非生物成分是指生命以外的环境部分，包括大气、水、土壤和某些有机物(图2.2)。(图2)、3。系统的功能特性和系统研究的基本路径(1)系统功能的集成：即整体大于部分的总和。一般来说，“1 12”(2)系统研究的基本路径如下：“黑盒”:只了解系统的转换特性，了解系统输出对系统输入的响应规律，不查明导致这些特性或响应模式的系统内部原因。“白盒”:重点了解系统的内部结构和功能，说明系统的行为和表现。“灰色框”:在实际研究中经常使用。重点层次结构、组和关系使用白色框的方法，另一种方法是使用黑色框的方法。第二，生

6、态系统1生态系统的定义生态系统是一定空间内所有生物和非生物环境相互作用的统一体。景观区(landscape)是地理、生物和人类活动结果构成的空间和视觉的整体。景观生态学(landscape ecology)不仅在“垂直”方向研究特定位置的生物与环境的相互关系，还通过在“水平”方向研究异类区域之间的相互作用，将特定位置的同质区域称为景观元素(Landscape ecology)。2生态系统的基本组生态系统从结构上由环境组和生物组两个茄子主要组组成。环境成分包括辐射、气体、水、土的四个茄子方面。生物集团包括生产者(producer)、大型消费者(consumer)和小型消费者(decomposer

7、)。3.生态系统包括一般系统的特征(1)群相生物，生物群落是生态系统的核心。(2)具有空间上明显的地域性。(3)具有从简单到复杂、从低级到高级的发展演化规律(4)系统各组之间动态平衡的明显时间特征。各生态系统是不同水平的开放系统，不断从外部进口能源和物质，经过转换，转换到输出，维持系统的秩序。4 .主要生态系统类型(1)。根据环境的性质，生态系统可以分为陆地生态系统。a .森林生态系统b .草地生态系统c .农田生态系统淡水生态系统(Freshwater ecosystem) (2)。根据人类的干涉程度，可以分为：a .自然生态系统b .人工驯化的生态系统c .人工生态系统。3，农业生态系统(

8、agroecosystem) 1农业生态系统的定义农业生态系统是农业生物与环境之间能源和物质联系建立的功能整体。农业生态系统是一种驯服的生态系统，既受到生态规律的限制，又受到经济规律的限制。2农业生态系统的基本群体，包括农作物、家畜、家禽、饲养、蚕种等与农业生物密切相关的病虫害、杂草等。其中大型消费者也包括人。环境组：根据人类的不同程度受到调节和影响。有些环境，例如温室、家禽家，完全是人工环境。3农业生态系统的基本结构组结构；3 .spatio-temporal structure(空间-时间结构)；营养结构(trophic structure)。4农业生态系统的基本功能能量流(energy

9、flow):农业生态系统除了输入太阳能外，还输入人工辅助能源。(见图)物质流：多种化学元素：在生态系统中被生物吸收并传递，在生物和环境之间，生物和生物之间形成连续的物质流。information flow(信息流):农业生态系统通过源中的信息生成，通道中的信息传输和信宿的信息接受形成信息流。catipal flow(价值流):价值可以在农业生态系统中转换为其他形式，可以徐璐在其他组之间转移。，手动输入的能量，5。农业生态系统和自然生态系统的差异，农业生态系统的群落，一个群落的基本特征(1)群落具有以下特征，由一定种类组成。群落由一定的植物、动物、微生物种类组成，为了便于研究，经常将群落分为植物

10、群落、动物群落、微生物群落等。2、具有一定的结构。社区本身具有一定的形态结构和营养结构。生活型组成，物种的分布模式，平流层，季节，捕食者，被捕食者关系等。3、具有特定的动态特性。生物群落是生态系统中有生命的部分，生命的特征是不断的运动，群落也是如此。其运动形式包括季节变化、年度变化、继承和进化。4、其他物种之间有相互作用。群落中的物种以有规律的形式共存是有秩序的。一个群落的形成和发展必须经过生物对生物的适应和生物种群的相互适应。5，有特定的分布范围。任何群落只能分布在特定的区域和栖息地，不同的群落有不同的生径和分布范围。全世界的群落都按照一定的规律分布。6、形成特定的区域社会环境。生物群落对其

11、居住环境有重大影响。森林里都形成了特定的群落环境，与周围的农田和光秃秃的不同。7、具有特定的区域社会边界特征。在自然条件下，有些群落有明显的界限，有些界限不明显。前者可以在环境梯度变化更陡的情况下看到，也可以在陆地和水环境的接界湖泊、岛屿等环境梯度突然中断的情况下看到。(2)群落的类型和分布，1，纬度地带性(主要受温度梯度的影响)北半球欧亚大陆南到北，随着纬度的增加，热量减少，形成以热量为主要的环境地带性分布，南到北植被类型为热带雨林系列雨林常绿阔叶林落叶阔叶林阔叶林针叶树林针叶林沙漠。、2、经度地带性(主要受水分梯度影响)等：我国由东到西的海洋造成了水分差异。相应地，湿润的森林半干旱草原干燥

12、的沙漠等徐璐其他植物类型分布。3，垂直地带性随着海拔的提高，地形地貌、热量、水分等环境要素条件发生变化，相应物种的分布也受到影响。以台湾玉山西北坡为例，从山脚到山顶的植物群落接连不断。热带雨林山地雨林、麻栎、常绿阔叶林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、落叶阔叶林、温带针叶林、高山针叶林、顶峰、农业生态系统的生物和环境1自然环境自然环境是生态系统中作用于生物的外部条件的总和。包括生物可以生存的空间和维持生命活动的物质和能量。自然环境期间影响生物生命活动的所有因素称为生态因素，例如辐射强度、温度、湿度、土壤酸性、风等。太阳辐射和地球表面的大气层、水权、道权综合影响这些生态因素。(a)太阳辐射地球上存在生命

13、的能量主要依靠太阳辐射。太阳辐射有两种茄子功能。一是热形式的温暖地球，加热地球表面的土壤、水体，促进水循环、空气和水流，创造适合生物生长的温度条件。另一个功能是通过光能形式被绿色植物吸收，通过光合作用形成碳水化合物，将能量存储在有机物中。(4)土壤圈土壤是独特的结构和化学性质、固相、液相、气相共存的三相体系，具有巨大的吸收能力和储存能力，为生物的生长提供了适当的条件。土壤不仅是植物繁育的基础，还是物质和能量储存和转化的重要场所。2人工环境农业生态系统是人类介入下的生态系统。广泛的人工环境包括所有受人类活动影响的环境，可以分为人工影响的环境和人工建设的环境。，(a)人工影响的环境在现有自然环境中

14、，造成人的因素局部变化的环境。例如，为了改变地区的气候，控制水土流失，使农作物生产稳定，控制人工经营的森林、草原、防风林、树林等。为控制旱涝灾害而建造的水利工程。这种人工影响的环境在不同程度上仍然依赖自然。(b)人工建设的环境人工建设的环境是指人类根据生长发育所需的外部条件模拟或形成的环境，如无土栽培环境、温室温室环境、集约西餐环境等。农业生态系统的生物和环境1自然环境自然环境1节是生态系统中作用于生物的外部条件之和。包括生物可以生存的空间和维持生命活动的物质和能量。自然环境期间影响生物生命活动的所有因素称为生态因素，例如辐射强度、温度、湿度、土壤酸性、风等。太阳辐射和地球表面的大气层、水权、

15、道权综合影响这些生态因素。一个种群结构(1)群体的大小及密度群体大小是指一定面积或容积内一个群体的个体总数。例如，一个池塘中草鱼的总数。群体密度是指单位面积或容积内一个种群的个体总数。每公顷水稻的株数。群体的密度可分为粗密度和生态密度(ecological density)。密度(也称为自然密度)是指单位空间一个物种的实际个体数(或生物量)生态密度。单位栖息地指一种物种的个体数量(或生物量)。(b)人口的年龄结构和性别比例年龄比例：如果一个群体中的不同个体有不同的年龄，可以按特定年龄分组，统计每个年龄组实体数占总实体数的比例。群体的年龄结构是指各年龄级别的个体数在群体中分布的情况。这是群体的重

16、要特征，对出生率和死亡率都有影响。年龄圆锥：从下到上，按年龄级别到最小的顺序绘制每个年龄级别人员的数量或百分比的图表(图2.2)。农业生态系统的生物多样性1生物多样性概念(1)生物多样性定义生物多样性是与生物和环境的生态复合物，以及牙齿相关的各种生态过程的总和生物多样性，主要包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性三个阶段。1.生态系统多样性：指生物和某些生态系统内的栖息地、生物群落、生态过程的多样化。也称为生态多样性。包括：(1)生态系统组成(生物群落和武器环境)的多样性；(2)生态系统类型的多样性；(3)生态系统结构和功能的多样性。2，物种多样性。物种是指具有一定形态特征和生理特性以及一定自然分布区域的生物群。同一种不同个体的遗传特征非常相似，能繁殖有繁殖力的后代。3、遗传多样性(遗传多样性)。遗传密码的多样性、变异、遗传规律的多样性、(3)生物多样性价值1。为人类提供基本食物是人类食物的根本和不可替代的来源(现实和潜力)。2.人类药物和服装的主要袁泉。3.提供木材、纤维、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油等多种产业原料。4.水多样性是维持自然生态平衡的基础。5.是生物多样性遗传育种的基因来源。第二，在分子生态学及生物多样性研究中的应用(1)分子生态学：应用分子生物学方法，为生态学和群生物学各个领域提供创新观点的生态学分学科。分子生态学主要关注相关问题，如由于自然